研究橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工技術(shù)運(yùn)用

范 珉

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550002)

1 工程概況

某市水系貫通橋梁工程中的重點(diǎn)改造橋梁位于省道公路之上，原橋梁為跨徑30 m的簡(jiǎn)支T梁橋，存在凈空受限，橋面高程不足的問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段的通航需求。經(jīng)質(zhì)量評(píng)估認(rèn)定，原橋梁主體結(jié)構(gòu)完好，可繼續(xù)使用，可使用橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工代替?zhèn)鹘y(tǒng)的拆除重建施工，將橋面整體抬高，具體頂升高度見(jiàn)表1。

表1 頂升高度表

橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工完成后，再進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土以接高橋梁臺(tái)帽，使橋下凈空增大。總體來(lái)看，橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工技術(shù)在該改造橋梁項(xiàng)目中的運(yùn)用，有效縮減了工期，節(jié)約了成本，保護(hù)了環(huán)境，降低了施工對(duì)道路交通造成的影響。

2 橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工技術(shù)運(yùn)用

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工工藝流程

總體來(lái)看，橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工工藝流程包括施工準(zhǔn)備，千斤頂安裝，監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝，正式操作，支撐墊塊放置，落梁，臺(tái)帽、蓋梁接高，恢復(fù)橋面等關(guān)鍵步驟。

2.2 橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工工藝要點(diǎn)

(1)準(zhǔn)備工作

搭建水中施工平臺(tái)。本工程水中施工平臺(tái)使用承重型橋臺(tái)鋼管腳手架，豎桿和橫桿間隔定為0.5 m，腳手架滿搭，跳板滿鋪，利用鐵絲加固，并設(shè)置安全網(wǎng)與警示標(biāo)志。

橋面梁板與臺(tái)背兩端伸縮縫鑿除。首先為確保鑿除切口平直，應(yīng)使用切割機(jī)于橋面鋪裝面切出兩道分隔縫，再利用風(fēng)鎬鑿除，以實(shí)現(xiàn)梁板端頭與臺(tái)背的徹底分離，對(duì)于梁板端頭與臺(tái)身之間的垃圾與灰塵要利用釬子、空壓機(jī)等進(jìn)行徹底清理。另外，要對(duì)橋臺(tái)臺(tái)帽進(jìn)行排鉆式鑿毛處理，去除油污和松散層。

橋面標(biāo)高與中線觀測(cè)點(diǎn)布置。橋面標(biāo)高與中線觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置于每片梁橋面和支座墊石上，對(duì)于各點(diǎn)標(biāo)高值和橋梁的偏移情況要進(jìn)行具體記錄，力求精確。

(2)頂升千斤頂選用與安裝

用于頂升施工的千斤頂，一般情況下都配有液壓鎖，以確保不發(fā)生失壓現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)于荷載的穩(wěn)定支撐。在頂升到位時(shí)，要擰緊頂身頂部的螺旋裝置，以確保千斤頂裝置能夠進(jìn)行長(zhǎng)久支撐。

千斤頂在安裝的過(guò)程中，軸線要始終處于垂直狀態(tài)，避免在使用時(shí)發(fā)生歪斜引發(fā)水平分力，在加力點(diǎn)位置，對(duì)于千斤頂與梁、臺(tái)帽的接觸面積要進(jìn)行具體計(jì)算，要堅(jiān)持該面積不超過(guò)原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度范圍，確保結(jié)構(gòu)不受損壞。

帽梁可以被當(dāng)作反力基礎(chǔ)，千斤頂于帽梁布置時(shí)要控制邊緣距離在10 cm以上。在相鄰板的肋板位置要建立“帽梁-梁底”的頂升托換系統(tǒng)，利用鋼墊板以形成托架。

(3)頂升系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)設(shè)備調(diào)試安裝

頂升設(shè)備的控制系統(tǒng)包括位移和頂升壓力兩個(gè)部分，位移傳感器做位移數(shù)據(jù)采集，壓力傳感器做壓力數(shù)據(jù)采集，對(duì)于這兩個(gè)部分的調(diào)試要先獨(dú)立進(jìn)行，后統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

通常情況下，位移傳感器的安裝位置在靠近千斤頂附近梁底，作為輔助控制裝備，百分表的安裝有助于對(duì)位移精度的提升和糾偏，傳感器安裝的位置越靠近梁底，越能真實(shí)反映橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升過(guò)程中的位移情況。

壓力傳感器在安裝時(shí)要注意配套安裝，以確保所反映的壓力數(shù)值真實(shí)可靠。

(4)頂升的試用與正式使用

頂升的試用高度控制在5～10 mm，其主要目的是對(duì)頂升系統(tǒng)可靠性以及橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工過(guò)程中的安全性進(jìn)行驗(yàn)證，以避免發(fā)生接頭漏油、油壓不足等問(wèn)題，另外也是為消除頂升過(guò)程中出現(xiàn)的非彈性變形。

正式頂升應(yīng)該按照預(yù)設(shè)荷載進(jìn)行，頂升的過(guò)程中，為避免發(fā)生橋梁的水平位移，應(yīng)在縱向、橫向位置上設(shè)置三角形牛腿限位裝置。由于千斤頂?shù)男谐逃邢?，為此通常情況下在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工的過(guò)程中采用分次完成的方法，最大頂升速度應(yīng)控制在10 mm/min，每頂升150 mm應(yīng)進(jìn)行鋼板及墊塊的塞入，防止回落。

(5)同步實(shí)施監(jiān)測(cè)

同步監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要包括力的監(jiān)測(cè)、位移的監(jiān)測(cè)、橋面高程的監(jiān)測(cè)等。一般情況下，在每一段橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工完成后，都要通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)復(fù)核油缸位移和千斤頂壓力情況，并對(duì)支架體系、地基承載情況和梁板變化情況進(jìn)行查驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題后，才能進(jìn)行下一階段施工。

在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，要特別注意，在實(shí)際頂升力與理論頂升力相差5%時(shí)，在橋臺(tái)位移差超過(guò)2 mm時(shí)，應(yīng)停止頂升。

(6)放置臨時(shí)支撐墊塊

臨時(shí)支撐面積的確認(rèn)，需要進(jìn)行局部承壓計(jì)算，通常情況下要大于支座面積的1.2倍，在放置時(shí)，要確保臨時(shí)支撐墊塊的上端緊貼梁體，下端與臺(tái)帽固結(jié)，以此防止出現(xiàn)回落現(xiàn)象。

橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工多采用鋼筋混凝土預(yù)制墊塊，為方便將相鄰墊塊進(jìn)行連接，一般在墊塊兩側(cè)預(yù)留鋼筋。放置臨時(shí)支撐墊塊首先要考慮的問(wèn)題是預(yù)留出足夠的支座墊石安裝寬度。

(7)落梁

通常情況下，頂升應(yīng)超出標(biāo)準(zhǔn)5～10 cm，將支座墊石位置鑿除干凈后，進(jìn)行水泥砂漿的鋪設(shè)，并放入1～2塊鋼筋混凝土預(yù)制墊塊。

在進(jìn)行落梁時(shí)，要做好準(zhǔn)備工作，主要包括調(diào)平支座墊石、滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、新支座安裝等，而且，要審核各項(xiàng)頂升數(shù)據(jù)，拆除全部臨時(shí)支撐。在梁落至支點(diǎn)位置后，要注意觀察位移及壓力傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)值，注意減速與位移的一致性，如果出現(xiàn)不一致且數(shù)值相差較大的情況，則要進(jìn)行原因的具體分析。

(8)臺(tái)帽、蓋梁接高

落梁完成后，臺(tái)帽、蓋梁接高前要進(jìn)行原蓋梁頂面的鑿毛處理，使用鋼筋對(duì)臺(tái)帽接高段進(jìn)行綁扎，并完成支立模板和澆筑混凝土的相關(guān)事宜。利用鋼筋網(wǎng)片實(shí)現(xiàn)墊石與原臺(tái)帽的整體連接，實(shí)現(xiàn)新老混凝土的連接。

3 結(jié) 語(yǔ)

橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工的關(guān)鍵點(diǎn)在于確保施工過(guò)程中橋梁的整體受力，其本身在確保橋梁完整，不發(fā)生損壞方面具有突出優(yōu)勢(shì)。